20% 가벼운 고밀도 2차전지...ETRI, 집전체 제거한 셀 설계 작성일 11-12 140 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="y7LhaWQ0qU"> <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="WdlUTbDxbp" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="집전체를 제거한 적층형의 신개념 이차전지를 개발한 ETRI 연구진(왼쪽부터 김주영 박사, 이윤호 위촉연구원, 최재철 박사)/사진=ETRI" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202411/12/moneytoday/20241112140003566ekbn.jpg" data-org-width="560" dmcf-mid="xe0QuJGkqu" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202411/12/moneytoday/20241112140003566ekbn.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 집전체를 제거한 적층형의 신개념 이차전지를 개발한 ETRI 연구진(왼쪽부터 김주영 박사, 이윤호 위촉연구원, 최재철 박사)/사진=ETRI </figcaption> </figure> <p dmcf-pid="YZPkMsbYf0" dmcf-ptype="general">국내 연구진이 이차전지의 에너지밀도를 약 20% 향상시킬 수 있는 셀 설계 기술을 개발했다. 이차전지 경량화를 통해, 고에너지밀도의 이차전지를 구현하는데 기여할 전망이다.</p> <p dmcf-pid="GG4jPwzTB3" dmcf-ptype="general">한국전자통신연구원(ETRI)이 12일 집전체를 제거한 새로운 이차전지 셀 설계 방식을 제시했다. 집전체 제거로 이차전지의 무게를 줄이고, 이를 통해 무게 대비 성능인 에너지밀도를 안정적으로 개선해 높이는 방식이다.</p> <p dmcf-pid="HWVa8EuSbF" dmcf-ptype="general">이차전지는 스마트폰, 전기자동차, 무인 항공기 등 일상생활과 산업 전반에서 활용되는 12대 국가전략기술 중 하나다. 특히 이차전지의 에너지밀도는 전지가 적용된 기기의 사용 시간과 설치 공간 등에 큰 영향을 미쳐, 이차전지의 성능을 평가하는 중요한 지표 중 하나다.</p> <p dmcf-pid="XZPkMsbYbt" dmcf-ptype="general">이에 따라 이차전지의 에너지밀도를 개선하기 위해 소재 단위에서의 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 광물 매장지역의 불균일성, 특정 원소의 희소성, 자원 수급 상황에 따른 가격 변동 등의 요인이 큰 장애물이었다. 때문에 안정적으로 에너지밀도가 개선된 이차전지를 구현하는 데 어려움이 있었다.</p> <p dmcf-pid="Zw3PUdYc21" dmcf-ptype="general">이러한 문제 해결을 위해 ETRI 연구진은 소재 의존성을 줄이는 동시에 에너지밀도를 개선하는 방안을 제시했다. 이차전지에서 집전체를 완전히 배제하는 새로운 설계 방식을 고안하고 이를 검증한 것이다.</p> <p dmcf-pid="5nTzY2me95" dmcf-ptype="general">집전체는 이차전지가 충·방전될 때 음극과 양극에서 전기적 반응이 일어날 수 있도록 돕는 역할을 한다. 그러나 집전체의 높은 밀도는 전지의 무게를 증가시키는 원인이 되기도 했다. 이에 따라 산업계에서는 집전체의 두께를 최소화하는 방향으로 연구가 진행되고 있다.</p> <p dmcf-pid="1jX21PloBZ" dmcf-ptype="general">ETRI 연구진은 집전체 없이 분리막 위에 전극을 직접 도포하는 전극 설계 방안을 제시했다. 또 친환경적이고 가격경쟁력이 우수한 수계 공정을 적용해 이 설계의 적용 가능성을 한층 더 높였다. 나아가 물에 대한 젖음성이 낮은 분리막 위에 전극을 균일하게 도포하기 위해 수계 공정에서 폴리비닐알코올 고분자 바인더를 활용했다. </p> <p dmcf-pid="t2cYD1iBVX" dmcf-ptype="general">연구진은 고려대학교와의 공동연구를 통해 이 고분자가 계면 안정성을 높일 수 있음을 이론적으로 검증했다. 또 새롭게 제시된 전극 구조는 기존과 달리 전해질이 원활하게 통과할 수 있어, 신규 전극을 다층으로 적층한 새로운 형태의 전지 설계가 가능해졌다. 연구진은 이를 통해 기존 이차전지 대비 에너지밀도가 약 20% 개선될 수 있음을 확인했다.</p> <p dmcf-pid="F0dsnS41qH" dmcf-ptype="general">이와 함께 새로 개발된 전극 설계는 분리막의 안전성을 개선하고 전극의 재활용 가능성을 높이며, 전극 내 전기화학 반응 분석을 용이하게 하는 등의 장점도 확인됐다. 연구진은 이번 연구개발의 결과를 보다 확장해 에너지밀도가 더욱 개선된 이차전지를 구현할 계획이다. 아울러 고에너지밀도와 고출력이 동시에 가능한 전극 설계 등 연구를 지속 수행할 예정이다.</p> <p dmcf-pid="3JSuyKwMbG" dmcf-ptype="general"><span><strong>[머니투데이 스타트업 미디어 플랫폼 '유니콘팩토리']</strong></span></p> <p dmcf-pid="0VkGwtnbbY" dmcf-ptype="general">류준영 기자 joon@mt.co.kr</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 머니투데이 & mt.co.kr. 무단 전재 및 재배포, AI학습 이용 금지</p> 관련자료 이전 크래프톤 언노운월즈, '서브노티카2' 멀티 모드 도입 예고 11-12 다음 무궁화위성 6A호 발사 성공KT샛, '다중궤도'로 우주통신 시대 연다 11-12 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
